Structural-Functional Correlations of Hydroxymethylbilane synthase

Abstract

Acute intermittent porphyria (AIP) is an autosomal dominantly inherited disorder, classified as acute hepatic porphyria. It is characterized by a deficiency of hydroxymethylbilane synthase (HMBS, EC 4.3.1.8), the third enzyme in heme biosynthesis. Clinical features include gastrointestinal, neurologic and cardiovascular symptoms, but the most common clinical presentation is abdominal pain caused by neurovisceral crises. The purpose of this study was first to perform molecular analysis of the AIP patients. Once a mutation is detected in a patient, molecular testing is offered to family members. In each affected family, this becomes an important tool for individualised medicine, allowing for careful drug prescription; in addition, it is very important for the asymptomatic carriers to be warned of precipitating factors, thus avoiding an acute attack. The proper DNA diagnostics can be achieved by a combination of a robust and effective pre-screening method and a confirmatory DNA sequencing step. We decided to establish a new generation pre-screening method, which will be highly sensitive and relatively time- and cost-effective. Our method of choice was high-resolution melting (HRM) analysis using the LightScanner instrument. Another important aspect of this project was to study the molecular...

SOUHRN Akutní intermitentní porfyrie (AIP, OMIM 176000) je autosomálně dominantní vrozená porucha, která se řadí mezi akutní jaterní porfyrie. Je způsobená částečným snížením aktivity hydroxymetylbilan syntázy (HMBS, EC 4.3.1.8), třetího enzymu biosyntetické dráhy hemu. Klinické příznaky zahrnují gastrointestinální, neurologické a kardiovaskulární symptomy, ale nejčastějším projevem je abdominální bolest neuroviscerálního původu. Základním cílem této disertační práce bylo provádění molekulární analýzy DNA u pacientů s AIP. V případě, že je u pacienta nalezena mutace, testování DNA na molekulární úrovni je nabídnuto rovněž ostatním příbuzným. Tento individualizovaný přístup umožňuje zachycení asymptomatických jedinců v postižené rodině. Ti jsou pak informováni o vhodnosti požívání léků a o dalších faktorech, které mohou vyvolat nebezpečné akutní ataky. V ideálním případě je DNA diagnostika složena z robustní a efektivní skenovací metody a potvrzujícího kroku, který využívá DNA sekvenování. Rozhodli jsme se zavést skenovací metodu nové generace, která je vysoce citlivá a relativně časově i finančně nenáročná. Zvolili jsme metodu high-resolution melting (HRM) s využitím přístroje LightScanner. Dalším důležitým aspektem tohoto projektu bylo studium molekulární heterogenity AIP ve vztahu k struktuře proteinu....